内压作用下碳纤维增强复合材料内衬加固预应力钢筒混凝土管承载力分析

在内压作用下,预应力钢筒混凝土管(PCCP)可能发生各结构层失效。在PCCP内壁粘贴碳纤维增强复合材料(CFRP)是常见的修复方法,然而修复PCCP在内压作用下的结构失效机理研究尚不成熟。鉴于此,建立了CFRP内衬加固PCCP在内压作用下的多层圆环模型(MRM)力学模型,推导得到了CFRP内衬加固PCCP在内压作用下管壁径向位移、应力和应变的表达式。该力学模型计算结果与已有试验结果吻合良好,验证了力学模型的正确性。参数分析结果表明:增加钢筒厚度和混凝土管芯厚度可提高PCCP的内压承载力,提升预应力水平可提高PCCP抗开裂能力,增加CFRP厚度可以提高CFRP内衬加固PCCP的内压承载力。